第六部分實(shí)驗(yàn)優(yōu)化指導(dǎo)專題6.2電學(xué)實(shí)驗(yàn)通性通法講解目錄TOC\o"1-3"\h\u一．電學(xué)實(shí)驗(yàn)通性通法 11．實(shí)驗(yàn)器材的選擇 12.電流表的內(nèi)接法和外接法 23．實(shí)物圖連線的注意事項(xiàng) 24．保護(hù)電阻的處理 25．電表的“三用” 2二．以“本”為本eq\a\vs4\al(/)教材基礎(chǔ)實(shí)驗(yàn)再回首 2實(shí)驗(yàn)一儀器、儀表的讀數(shù) 2實(shí)驗(yàn)二以多用電表的原理及使用為核心的實(shí)驗(yàn) 4實(shí)驗(yàn)三以測電阻為核心的實(shí)驗(yàn) 8實(shí)驗(yàn)四描繪小燈泡的伏安特性曲線為核心的實(shí)驗(yàn) 10實(shí)驗(yàn)五以測電動勢和內(nèi)阻為核心的實(shí)驗(yàn) 12三．專題強(qiáng)化訓(xùn)練 13一．電學(xué)實(shí)驗(yàn)通性通法1．實(shí)驗(yàn)器材的選擇實(shí)驗(yàn)器材的選擇原則安全、精確、方便，在保證不超過電壓表和電流表量程的條件下盡量使指針偏角大些，精確度更高些實(shí)驗(yàn)器材的選擇思路先估算回路中電流和電壓的最大值，結(jié)合已知器材的規(guī)格，確定實(shí)驗(yàn)電路和實(shí)驗(yàn)器材電流表和電壓表的選擇①根據(jù)電源的參數(shù)來選擇②根據(jù)電路中的最大電流(或者最大電壓)來選擇③根據(jù)用電器的額定電流(或者額定電壓)來選擇滑動變阻器的選擇①用分壓式接法時，應(yīng)該選用最大阻值較小、額定電流較大的滑動變阻器②用限流式接法時，應(yīng)該選用阻值和被測電阻接近的滑動變阻器2.電流表的內(nèi)接法和外接法(1)若Rx＞eq\r(RARV)，則采用電流表內(nèi)接法，此時R測＝eq\f(U測,I測)＝Rx＋RA＞Rx。(2)若Rx＜eq\r(RARV)，則采用電流表外接法，此時R測＝eq\f(U測,I測)＝eq\f(RxRV,Rx＋RV)＜Rx。3．實(shí)物圖連線的注意事項(xiàng)(1)按從電源“＋”極到“－”極的順序連接電路，對有多條回路的電路，可逐條連接。(2)電流表與被測電路串聯(lián)，電流表不能直接接到電源兩端；電壓表與被測電路并聯(lián)，電壓表可以直接接到電源兩端。兩表“＋”接線柱均靠近電源“＋”極，“－”接線柱靠近電源“－”極。(3)滑動變阻器的限流式接法應(yīng)“一上一下”；分壓式接法應(yīng)先將全部電阻絲接入電路，再將被測電路與滑動變阻器的上接線柱按電路圖連接。(4)連接完成后檢查是否與電路圖一致，有無元件連接錯誤等。4．保護(hù)電阻的處理為了保護(hù)電路，一般會在電路中加入一個保護(hù)電阻，例如在測電源電動勢和內(nèi)阻實(shí)驗(yàn)方案一中可將保護(hù)電阻看成滑動變阻器的一部分；方案二中可將保護(hù)電阻看成電源內(nèi)阻的一部分，求解電源內(nèi)阻時一定要注意減去保護(hù)電阻的阻值。 5．電表的“三用”如果知道電表的內(nèi)阻，則電流表、電壓表既可以測電流，又可以測電壓，還可以作為定值電阻來使用，即“一表三用”。二．以“本”為本eq\a\vs4\al(/)教材基礎(chǔ)實(shí)驗(yàn)再回首實(shí)驗(yàn)一儀器、儀表的讀數(shù)【謹(jǐn)記要點(diǎn)】1．游標(biāo)卡尺和螺旋測微器的讀數(shù)(1)游標(biāo)卡尺的讀數(shù)游標(biāo)尺精確度/mm測量結(jié)果(游標(biāo)尺上第n條刻度線與主尺上的某刻度線對齊時)/mm刻度格數(shù)刻度總長度/mm每小格與1毫米差/mm1090.10.1主尺上讀的毫米數(shù)＋0.1n20190.050.05主尺上讀的毫米數(shù)＋0.05n50490.020.02主尺上讀的毫米數(shù)＋0.02n(2)螺旋測微器的讀數(shù)測量值＝固定刻度讀數(shù)＋可動刻度讀數(shù)(含估讀)×0.01，單位為mm。(3)讀數(shù)的三點(diǎn)注意①螺旋測微器讀數(shù)時要估讀，以毫米為單位，小數(shù)點(diǎn)后必須為3位，同時注意固定刻度上的半刻度線是否露出。②游標(biāo)卡尺不估讀，以毫米為單位，10分度卡尺讀數(shù)結(jié)果小數(shù)點(diǎn)后只有1位；20分度和50分度卡尺讀數(shù)結(jié)果小數(shù)點(diǎn)后有2位。③注意題目要求的單位是否為mm，若不是則要先以mm為單位讀數(shù)，然后再換算為題目要求的單位。2．電流表和電壓表的讀數(shù)規(guī)則量程精確度讀數(shù)規(guī)則電流表0～3A0.1A與刻度尺一樣，采用eq\f(1,10)估讀，讀數(shù)規(guī)則較簡單，只需要精確值后加一估讀數(shù)即可電壓表0～3V0.1V電流表0～0.6A0.02A估讀位與最小刻度在同一位，采用eq\f(1,2)估讀電壓表0～15V0.5V估讀位與最小刻度在同一位，采用eq\f(1,5)估讀【例1】一同學(xué)用游標(biāo)卡尺測一根金屬管的深度時，游標(biāo)卡尺上的游標(biāo)尺和主尺的相對位置如圖1甲所示，則這根金屬管的深度是________cm；該同學(xué)又利用螺旋測微器測量一金屬板的厚度為5.702mm，則圖乙中可動刻度a、b處的數(shù)字分別是________、________.【例2】如圖所示為電壓表和電流表的刻度盤示意圖，指針位置分別如圖甲、乙所示．(1)若使用的是0～3V量程的電壓表，讀數(shù)為________V．若使用的是0～15V量程的電壓表，讀數(shù)為________V.(2)若使用的是0～0.6A量程的電流表，讀數(shù)為________A．若使用的是0～3A量程的電流表，讀數(shù)為________A.(3)如圖丙所示，電阻箱的讀數(shù)為________．如圖丁所示，多用電表旋在×10擋，讀數(shù)為________．實(shí)驗(yàn)二以多用電表的原理及使用為核心的實(shí)驗(yàn)1．歐姆表內(nèi)部構(gòu)造和原理(1)歐姆表內(nèi)部電路簡化如圖(2)多用電表測電阻阻值的原理：閉合電路歐姆定律．①紅、黑表筆短接，進(jìn)行歐姆調(diào)零時，指針滿偏，有Ig＝eq\f(E,Rg＋R＋r)；②當(dāng)紅、黑表筆之間接有未知電阻Rx時，有I＝eq\f(E,Rg＋R＋r＋Rx)，故每一個未知電阻都對應(yīng)一個電流值I.我們在刻度盤上直接標(biāo)出與I對應(yīng)的Rx的值，所測電阻Rx即可從表盤上直接讀出．③由于I與R是非線性關(guān)系，表盤上電流刻度是均勻的，其對應(yīng)的電阻刻度卻是不均勻的，電阻的零刻度在電流滿偏處．當(dāng)Rx＝Rg＋R＋r時，I＝eq\f(Ig,2)，指針半偏，所以歐姆表的內(nèi)阻等于中值電阻．2．多用電表的讀數(shù)及使用(1)電流的流向電流從多用電表的“＋”插孔(紅表筆)流入，從“－”插孔(黑表筆)流出，即“紅進(jìn)黑出”．(2)“機(jī)械零點(diǎn)”與“歐姆零點(diǎn)”“機(jī)械零點(diǎn)”在表盤刻度左側(cè)“0”位置，調(diào)整的是表盤下邊中間的定位螺絲；“歐姆零點(diǎn)”在表盤刻度的右側(cè)電阻刻度“0”位置，調(diào)整的是歐姆調(diào)零旋鈕．(3)倍率選擇：使用歐姆擋測電阻時，應(yīng)使指針位于表盤中間附近，若指針偏角過大，則說明所測電阻偏小，應(yīng)換用小倍率．(4)使用歐姆表測電阻時，換擋后需重新進(jìn)行歐姆調(diào)零，讀數(shù)之后要乘以倍率．【例1】(2022·遼寧卷，11)某同學(xué)要將一小量程電流表(滿偏電流為250μA，內(nèi)阻為1.2kΩ)改裝成有兩個量程的電流表，設(shè)計(jì)電路如圖所示，其中定值電阻R1＝40Ω，R2＝360Ω。(1)當(dāng)開關(guān)S接A端時，該電流表的量程為0～________mA；(2)當(dāng)開關(guān)S接B端時，該電流表的量程比接在A端時________(填“大”或“小”)；(3)該同學(xué)選用量程合適的電壓表(內(nèi)阻未知)和此改裝電流表測量未知電阻Rx的阻值，設(shè)計(jì)了圖中兩個電路。不考慮實(shí)驗(yàn)操作中的偶然誤差，則使用________(填“甲”或“乙”)電路可修正由電表內(nèi)阻引起的實(shí)驗(yàn)誤差?！疽灶}說法】歐姆表的改裝原理及使用方法：1.電路圖2.原理I＝eq\f(E,（Rg＋R＋r）＋Rx)，電流I與Rx不成正比，所以刻度不均勻。3.刻度的標(biāo)定：紅、黑表筆短接(Rx＝0)時，調(diào)節(jié)歐姆調(diào)零旋鈕，使I＝Ig(即歐姆調(diào)零過程)。(1)當(dāng)I＝Ig時，Rx＝0，在滿偏電流Ig處標(biāo)為“0”。(圖甲)(2)當(dāng)I＝0時，Rx→∞，在I＝0處標(biāo)為“∞”。(圖乙)(3)當(dāng)I＝eq\f(Ig,2)時，Rx＝R內(nèi)，中央刻度的電阻值等于歐姆表的內(nèi)阻值?！咀兪接?xùn)練】(2022·南昌模擬)如圖甲是某實(shí)驗(yàn)小組在“練習(xí)使用多用電表”實(shí)驗(yàn)中的電路圖。使用的器材有：A．多用電表；B．電壓表：量程5V，內(nèi)阻十幾千歐；C．滑動變阻器：最大阻值5kΩ；D．導(dǎo)線若干。實(shí)驗(yàn)進(jìn)行了如下操作：(1)將多用電表擋位調(diào)到電阻“×1k”擋，再將紅表筆和黑表筆________，調(diào)節(jié)“歐姆調(diào)零旋鈕”使指針指到“0Ω”。(2)將圖甲中多用電表的紅表筆和________(選填“1”或“2”)端相連，黑表筆連接另一端。(3)多用電表的示數(shù)如圖乙所示，讀數(shù)為________Ω。(4)多用電表電阻擋內(nèi)部電路可等效為由一個電池，一個滿偏電流Ig＝0.6mA的電流表和一個滑動變阻器串聯(lián)而成的電路，如圖丙所示。實(shí)驗(yàn)中一同學(xué)先調(diào)節(jié)甲圖中滑動變阻器的滑片，使其接入電路的阻值為零，用歐姆擋正確測量時，多用電表和電壓表的讀數(shù)分別為12.0kΩ和4.00V。根據(jù)前面的實(shí)驗(yàn)數(shù)據(jù)計(jì)算可得，此多用電表內(nèi)電池的電動勢為________V。(5)該歐姆表用久后，電池因老化造成其電動勢減小、內(nèi)阻增大但該歐姆表仍能進(jìn)行歐姆調(diào)零，則用其測得的電阻值________真實(shí)值(填“大于”“等于”或“小于”)。【例2】(2022·福建泉州三檢)某同學(xué)用多用電表做了以下兩個實(shí)驗(yàn)：(1)用歐姆擋測量一電阻的阻值(約580Ω～610Ω)，進(jìn)行了如圖甲所示的a、b、c、d四個操作，正確的順序是__________；其中步驟b的指針指在圖乙所示的刻度處，該同學(xué)選擇的倍率為________(選填“×1”“×10”或“×100”)。甲乙(2)歐姆擋進(jìn)行電阻調(diào)零后，為了測量紅、黑表筆短接時流出多用電表的電流Im，該同學(xué)設(shè)計(jì)了如圖丙所示的電路，但電路中有一處接線錯誤，請指出：________________________________；正確連接線路后，閉合開關(guān)，改變電阻箱的阻值，可得到多組電流表示數(shù)I和電阻箱阻值R，作出eq\f(1,I)－R圖線如圖丁，該圖線縱軸截距為b，若忽略毫安表內(nèi)阻，可得出Im＝________；若考慮到毫安表內(nèi)阻的影響，這個測量值________真實(shí)值(選填“大于”“等于”或“小于”)?！疽灶}說法】歐姆表使用注意事項(xiàng)(1)機(jī)械調(diào)零與歐姆調(diào)零。(2)將紅、黑表筆分別插入“＋”、“－”插孔。(3)換擋必須重新歐姆調(diào)零。(4)選擇合適擋位使得表盤讀數(shù)在中值電阻附近，測量值＝表盤讀數(shù)×擋位倍率，指針偏角過大→調(diào)小倍率；指針偏角過小→調(diào)大倍率。(5)無論作什么表使用，多用電表的電流方向必定是紅(＋)進(jìn)黑(－)出(“＋進(jìn)－出”是本質(zhì)，紅進(jìn)黑出是形式)?！咀兪接?xùn)練】(2022·衡水中學(xué)檢測)若多用電表的電阻擋有三個倍率，分別是×1、×10、×100。用×10擋測量某電阻Rx時，操作步驟正確，發(fā)現(xiàn)電表指針偏轉(zhuǎn)角度過小，為了較準(zhǔn)確地進(jìn)行測量，則應(yīng)：①將選擇開關(guān)置于________；②將紅、黑表筆短接進(jìn)行____________；③將待測電阻Rx接在______________進(jìn)行測量。若按照以上①②③步驟正確操作后，表盤的示數(shù)如圖所示，則該電阻的阻值是________Ω。實(shí)驗(yàn)三以測電阻為核心的實(shí)驗(yàn)1．實(shí)驗(yàn)器材的選擇(1)電源的選擇：一般根據(jù)待測電阻的額定電流或額定電壓選擇符合需要的直流電源。(2)電表的選擇：一般根據(jù)電源的電動勢或待測用電器的額定電壓選擇電壓表；根據(jù)待測電流的最大電流值選擇電流表；電表的指針擺動的幅度較大，一般應(yīng)使指針能達(dá)到半偏左右。2．電流表內(nèi)接法與外接法的選擇比較項(xiàng)目電流表內(nèi)接法電流表外接法電路誤差原因由于電流表內(nèi)阻的分壓作用，電壓表測量值偏大由于電壓表內(nèi)阻的分流作用，電流表測量值偏大測量結(jié)果R測＝eq\f(U,I)＝RA＋Rx＞Rx電阻的測量值大于真實(shí)值R測＝eq\f(U,I)＝eq\f(RV,RV＋Rx)·Rx＜Rx電阻的測量值小于真實(shí)值適用條件Rx?RA，大電阻Rx?RV，小電阻3.分壓電路與限流電路的選擇以小控大用分壓，相差無幾用限流，即當(dāng)滑動變阻器的阻值較小時，常采用分壓電路；當(dāng)滑動變阻器的阻值與負(fù)載相差不大時，常采用限流電路。另外，必須采用分壓電路的情況有三種：①要求電壓從零開始變化；②滑動變阻器太小，不能起到限流的作用；③要求獲取有區(qū)分度的多組數(shù)據(jù)。若兩種電路均可，則采用限流式，因?yàn)橄蘖魇綋p耗功率小?！纠?】(2022·珠海摸底考試)為了測量某待測電阻Rx的阻值(約為30Ω)，有以下一些器材可供選擇。電流表A1(量程0～50mA，內(nèi)阻約10Ω)；電流表A2(量程0～3A，內(nèi)阻約0.12Ω)；電壓表V(量程0～3V，內(nèi)阻很大)；電源E(電動勢約為3V，內(nèi)阻約為0.2Ω)；滑動變阻器R1(0～10Ω)；滑動變阻器R2(0～1kΩ)；定值電阻R3＝30Ω；定值電阻R4＝300Ω；單刀單擲開關(guān)S一個，導(dǎo)線若干。(1)電流表應(yīng)選____，滑動變阻器應(yīng)選____，定值電阻應(yīng)選____。(填器材的元件符號)(2)某次測量中，電壓表示數(shù)如圖所示，則此電壓值為________V。(3)請?jiān)谙旅娴奶摼€框內(nèi)畫出測量電阻Rx的實(shí)驗(yàn)電路圖，并標(biāo)出電路元件的字母符號。(要求所測量范圍盡可能大)(4)某次測量中，電壓表示數(shù)為U時，電流表示數(shù)為I，則計(jì)算待測電阻阻值的表達(dá)式為Rx＝________(用題目中所給字母符號表示)?！疽灶}說法】電學(xué)儀器和電路的選擇原則——安全、準(zhǔn)確、方便1.安全：實(shí)際操作時電表不超過量程。2.精確：電表的讀數(shù)不能太小，要超過量程三分之一為宜?；瑒幼冏杵鲀煞N接法的選擇“以小控大用分壓，相差無幾用限流”(1)當(dāng)采用分壓式接法時，一般應(yīng)選用最大阻值較小、而額定電流較大的滑動變阻器。(2)當(dāng)采用限流式接法時，一般應(yīng)選用最大阻值比待測電阻稍大或差不多的滑動變阻器?！咀兪接?xùn)練】.(2022·北京西城區(qū)高三一模)某同學(xué)通過實(shí)驗(yàn)測量一個電阻的阻值.(1)他先用多用電表對該電阻進(jìn)行了初步測量.他用電阻×1擋進(jìn)行測量，指針位置如圖所示，則該電阻的阻值約為________Ω.(2)在(1)基礎(chǔ)上，他想用電壓表和電流表更精確地測量這個電阻的阻值.他找來如下器材：電流表：量程0～0.6A，內(nèi)阻約0.1Ω；電壓表：量程0～3V，內(nèi)阻約3kΩ；滑動變阻器：最大阻值15Ω，額定電流1.0A；電源：電動勢3V，內(nèi)阻約0.5Ω；開關(guān)一個，導(dǎo)線若干.①為了減小實(shí)驗(yàn)誤差，電流表和電壓表的連接方法應(yīng)該選用圖中的_____(選填“甲”或“乙”)，采用這種方式測量的結(jié)果與真實(shí)值相比偏________(選填“大”或“小”).②他在相關(guān)實(shí)驗(yàn)手冊中，看到圖所示的兩種滑動變阻器的連接方式，他選擇了其中一種，經(jīng)過實(shí)驗(yàn)他得到下表中的數(shù)據(jù).電壓U/V0.100.400.601.001.201.501.702.00電流I/A0.020.080.120.190.250.310.340.40由數(shù)據(jù)可知，他選擇的滑動變阻器的連接方式是________(選填“丙”或“丁”).你的判斷依據(jù)是：________.實(shí)驗(yàn)四描繪小燈泡的伏安特性曲線為核心的實(shí)驗(yàn)高考對于電學(xué)元件特性曲線的考查并不局限于小燈泡，有時也會考查電源的伏安特性曲線，兩者也經(jīng)常結(jié)合起來考查小燈泡或電源實(shí)際功率的求解。對于描繪小燈泡的伏安特性曲線實(shí)驗(yàn)，其實(shí)驗(yàn)原理和設(shè)計(jì)思路為：1．實(shí)驗(yàn)原理在純電阻電路中，電阻兩端的電壓與通過電阻的電流是線性關(guān)系，但在實(shí)際電路中，由于各種因素的影響，I-U圖像不再是一條直線。讀出若干組小燈泡兩端的電壓U和電流I的讀數(shù)，然后在坐標(biāo)紙上以I為縱軸、以U為橫軸畫出I-U圖線。2．設(shè)計(jì)思路【例1】．(2020·全國卷Ⅱ)某同學(xué)要研究一小燈泡L(3.6V,0.30A)的伏安特性。所用器材有：電流表A1(量程200mA，內(nèi)阻Rg1＝10.0Ω)、電流表A2(量程500mA，內(nèi)阻Rg2＝1.0Ω)、定值電阻R0(阻值R0＝10.0Ω)、滑動變阻器R1(最大阻值10Ω)、電源E(電動勢4.5V，內(nèi)阻很小)、開關(guān)S和若干導(dǎo)線。該同學(xué)設(shè)計(jì)的電路如圖(a)所示。(1)根據(jù)圖(a)，在圖(b)的實(shí)物圖中畫出連線。(2)若I1、I2分別為流過電流表A1和A2的電流，利用I1、I2、Rg1和R0寫出：小燈泡兩端的電壓U＝________，流過小燈泡的電流I＝________。為保證小燈泡的安全，I1不能超過__________mA。(3)實(shí)驗(yàn)時，調(diào)節(jié)滑動變阻器，使開關(guān)閉合后兩電流表的示數(shù)為零。逐次改變滑動變阻器滑片位置并讀取相應(yīng)的I1和I2。所得實(shí)驗(yàn)數(shù)據(jù)在下表中給出。I1/mA325585125144173I2/mA171229299379424470根據(jù)實(shí)驗(yàn)數(shù)據(jù)可算得，當(dāng)I1＝173mA時，燈絲電阻R＝__________Ω(保留1位小數(shù))。(4)如果用另一個電阻替代定值電阻R0，其他不變，為了能夠測量完整的伏安特性曲線，所用電阻的阻值不能小于________Ω(保留1位小數(shù))。【例2】某一小型電風(fēng)扇額定電壓為5.0V，額定功率為2.5W。某實(shí)驗(yàn)小組想通過實(shí)驗(yàn)描繪出小電風(fēng)扇的伏安特性曲線。實(shí)驗(yàn)中除導(dǎo)線和開關(guān)外，還有以下器材可供選擇：A．電源E(電動勢為6.0V)B．電壓表V(量程為0～6V，內(nèi)阻約為8kΩ)C．電流表A1(量程為0～0.6A，內(nèi)阻約為0.2Ω)D．電流表A2(量程3A，內(nèi)阻約為0.05Ω)；E．滑動變阻器R1(最大阻值5kΩ，額定電流100mA)F．滑動變阻器R2(最大阻值25Ω，額定電流1A)(1)為了便于調(diào)節(jié)，減小讀數(shù)誤差和系統(tǒng)誤差，實(shí)驗(yàn)中所用電流表應(yīng)選用________，滑動變阻器應(yīng)選用________(填所選儀器前的字母序號)。(2)請你為該小組設(shè)計(jì)實(shí)驗(yàn)電路，并把電路圖畫在甲圖中的虛線框內(nèi)(小電風(fēng)扇的電路符號如圖甲所示)。(3)操作過程中發(fā)現(xiàn)，小電風(fēng)扇通電后受阻力作用，電壓表讀數(shù)小于0.5V時電風(fēng)扇沒啟動。該小組測繪出的小電風(fēng)扇的伏安特性曲線如圖乙所示，由此可以判定，小電風(fēng)扇的電阻為________Ω，正常工作時的發(fā)熱功率為________W，機(jī)械功率為________W。實(shí)驗(yàn)五以測電動勢和內(nèi)阻為核心的實(shí)驗(yàn)1．測量電源電動勢和內(nèi)阻的三種常用方案方案伏安法伏阻法安阻法原理E＝U＋I(xiàn)rE＝U＋eq\f(U,R)rE＝IR＋I(xiàn)r電路圖關(guān)系式U＝E－Ireq\f(1,U)＝eq\f(r,ER)＋eq\f(1,E)eq\f(1,I)＝eq\f(R,E)＋eq\f(r,E)圖像縱軸截距：E斜率大?。簉縱軸截距：eq\f(1,E)斜率：eq\f(r,E)縱軸截距：eq\f(r,E)斜率：eq\f(1,E)誤差分析E測＜E真r測＜r真E測＝E真r測＞r真E測＜E真r測＜r真E測＝E真r測＞r真2．定值電阻在電路設(shè)計(jì)中的三種作用【例1】．(2022·北京通州期末)在“測定一節(jié)干電池的電動勢和內(nèi)阻”的實(shí)驗(yàn)中，回答下列問題：(1)請根據(jù)圖甲、圖乙、圖丙的實(shí)驗(yàn)電路原理圖，分別寫出這三種測量方法所對應(yīng)的電動勢E的表達(dá)式(用電壓表示數(shù)U、電流表示數(shù)I、外電阻R、內(nèi)電阻r表示)。圖甲：E＝______________，圖乙：E＝______________，圖丙：E＝______________。(2)若想利用電流表和電壓表來完成實(shí)驗(yàn)，要求盡量減小實(shí)驗(yàn)誤差，在圖甲和圖丁中，應(yīng)選擇圖__________(選填“甲”或“丁”)，因?yàn)開_______________________________________，所以實(shí)驗(yàn)誤差較小?！纠?】(2021·安徽淮北市高三一模)某同學(xué)用圖甲所示電路測量電池的電動勢和內(nèi)阻以及一個未知電阻R1.(1)請用筆畫線代替導(dǎo)線完成圖乙實(shí)物圖連接；(2)將S2接到a，閉合S1，撥動電阻箱旋鈕，使電阻箱阻值為11.0Ω，此時電壓表(內(nèi)阻很大)讀數(shù)為2.20V；然后保持電阻箱示數(shù)不變，將S2切換到b，閉合S1，電壓表讀數(shù)如圖丙所示，則其讀數(shù)為________V，此可算出電阻R1的阻值為________Ω(結(jié)果保留三位有效數(shù)字)；(3)在完成上述操作后，該同學(xué)將S2切換到a，閉合S1，多次調(diào)節(jié)電阻箱，讀出多組電阻箱的示數(shù)R和對應(yīng)的電壓表示數(shù)U，由測得的數(shù)據(jù)，繪出了如圖丁所示的eq\f(1,U)－eq\f(1,R)圖線，由此可求得電源電動勢E＝________V，電源內(nèi)阻r＝________Ω.(結(jié)果保留三位有效數(shù)字)三．專題強(qiáng)化訓(xùn)練1．(1)圖甲為一游標(biāo)卡尺的結(jié)構(gòu)示意圖，當(dāng)測量一鋼筆帽的內(nèi)徑時，應(yīng)該用游標(biāo)卡尺的________(選填“A”“B”或“C”)進(jìn)行測量；示數(shù)如圖乙所示，該鋼筆帽的內(nèi)徑為________mm。(2)在測定一根粗細(xì)均勻合金絲電阻率的實(shí)驗(yàn)中，利用螺旋測微器測定合金絲直徑的過程如圖所示，校零時的讀數(shù)為________mm，合金絲的直徑為________mm。2．某實(shí)驗(yàn)小組要精確測定額定電壓為2V的小燈泡正常工作時的電阻，已知該小燈泡正常工作時的電阻大約為500Ω。實(shí)驗(yàn)室提供的器材有：A．電流表A1(量程為20mA，內(nèi)阻r1約為3Ω，讀數(shù)記為I1)B．電流表A2(量程為3mA，內(nèi)阻r2＝15Ω，讀數(shù)記為I2)C．定值電阻R1＝985ΩD．定值電阻R2＝1985ΩE．滑動變阻器R(0～20Ω)F．電壓表V(量程為6V，內(nèi)阻RV＝1kΩ，讀數(shù)記為U)G．蓄電池E(電動勢為10V，內(nèi)阻很小)H．開關(guān)S一個(1)如圖所示是某同學(xué)設(shè)計(jì)的實(shí)驗(yàn)電路圖，請你幫他選擇合適的器材，電表1應(yīng)選________，電表2應(yīng)選________，定值電阻應(yīng)選________。(填器材前的字母代號)(2)測量小燈泡電阻的表達(dá)式為Rx＝________(用字母表示)。實(shí)驗(yàn)時，不斷改變滑動變阻器的阻值，當(dāng)電表2的示數(shù)達(dá)到________時，其對應(yīng)的結(jié)果為小燈泡正常工作時的電阻。3．(2022·安順測試)某同學(xué)測量一只標(biāo)識模糊的電阻Rx的伏安特性，步驟如下：(1)用多用電表“×10”倍率的電阻擋測量該元件的電阻時，發(fā)現(xiàn)指針偏角過小，該同學(xué)換用“×100”倍率的電阻擋，并重新進(jìn)行________后再測量，表盤的示數(shù)如圖1所示，則Rx的測量值為________kΩ。(2)若用伏安法測量Rx阻值，用到的器材和規(guī)格如下：滑動變阻器R1(阻值范圍0～50Ω，允許通過的最大電流為0.5A)電流表A(量程0～10mA，內(nèi)阻約為50Ω)電壓表V(量程0～15V，內(nèi)阻約為5kΩ)直流電源E(電動勢15V，內(nèi)阻不計(jì))開關(guān)S，導(dǎo)線若干圖2是該同學(xué)連接好的部分實(shí)驗(yàn)電路，請你用筆畫線將電壓表接入圖2所示的實(shí)物電路，并盡可能多測幾組數(shù)據(jù)，使測量結(jié)果更精確。(3)若測量值與真實(shí)值相比偏大，請你說明導(dǎo)致測量值偏大的主要原因(不考慮實(shí)驗(yàn)中的偶然誤差)________________________________________________________________________________________________________________________________________________。4．某同學(xué)為測出額定電壓為12V的小燈泡伏安特性曲線，使用如下器材：直流電源E(電動勢為15V)電壓表V(量程為15V，內(nèi)阻約為15kΩ)電流表A(量程為100mA，內(nèi)阻約為10Ω)滑動變阻器(最大阻值為50Ω)開關(guān)，導(dǎo)線若干該同學(xué)測出小燈泡的伏安特性曲線如圖甲所示。(1)在實(shí)驗(yàn)中要盡可能提高實(shí)驗(yàn)精度，請?jiān)趫D乙中把還需要連接的導(dǎo)線用筆畫出來。(2)由小燈泡的伏安特性曲線可求得小燈泡的額定功率為________W。(3)若使小燈泡發(fā)光時的功率為0.9W，應(yīng)調(diào)節(jié)小燈泡兩端的電壓為________V。(4)在乙圖中，閉合開關(guān)發(fā)現(xiàn)燈泡不發(fā)光，用導(dǎo)線將電壓表正極接線柱與電流表正極接線柱相連接，發(fā)現(xiàn)電壓表有示數(shù)，則電路中的故障可能是________。A．開關(guān)接觸不良B．小燈泡接觸不良C．電流表接觸不良D．滑動變阻器接觸不良5.(2022·山東等級考)實(shí)驗(yàn)方案對實(shí)驗(yàn)測量的精度有直接的影響，某學(xué)習(xí)小組對“測量電源的電動勢和內(nèi)阻”的實(shí)驗(yàn)方案進(jìn)行了探究。實(shí)驗(yàn)室提供的器材有：干電池一節(jié)(電動勢約1.5V，內(nèi)阻小于1Ω)；電壓表V(量程3V，內(nèi)阻約3kΩ)；電流表A(量程0.6A，內(nèi)阻約1Ω)；滑動變阻器R(最大阻值為20Ω)；定值電阻R1(阻值2Ω)；定值電阻R2(阻值5Ω)；開關(guān)一個，導(dǎo)線若干。(1)該小組按照圖甲所示的電路進(jìn)行實(shí)驗(yàn)，通過調(diào)節(jié)滑動變阻器阻值使電流表示數(shù)逐漸接近滿偏，記錄此過程中電壓表和電流表的示數(shù)，利用實(shí)驗(yàn)數(shù)據(jù)在U-I坐標(biāo)紙上描點(diǎn)，如圖乙所示，結(jié)果發(fā)現(xiàn)電壓表示數(shù)的變化范圍比較小，出現(xiàn)該現(xiàn)象的主要原因是________。(單選，填正確答案標(biāo)號)A．電壓表分流B．干電池內(nèi)阻較小C．滑動變阻器最大阻值較小D．電流表內(nèi)阻較小(2)針對電壓表示數(shù)的變化范圍比較小的問題，該小組利用實(shí)驗(yàn)室提供的器材改進(jìn)了實(shí)驗(yàn)方案，重新測量得到的數(shù)據(jù)如下表所示。序號1234567I/A0.080.140.200.260.320.360.40U/V1.351.201.050.880.730.710.52請根據(jù)實(shí)驗(yàn)數(shù)據(jù)，回答以下問題：①圖丙上已標(biāo)出后3組數(shù)據(jù)對應(yīng)的坐標(biāo)點(diǎn)，請?jiān)趫D丙上標(biāo)出前4組數(shù)據(jù)對應(yīng)的坐標(biāo)點(diǎn)并畫出U-I圖像。②根據(jù)實(shí)驗(yàn)數(shù)據(jù)可知，所選的定值電阻為________(填“R1”或“R2”)。③用筆畫線代替導(dǎo)線，請按照改進(jìn)后的方案，將圖丁中的實(shí)物圖連接成完整電路。6.(2022·浙江寧波二模)某實(shí)驗(yàn)小組為了測定自來水的電阻率，把粗細(xì)均勻的圓柱形玻璃管中注滿自來水，玻璃管兩端用橡皮塞住管口，用鐵釘引出進(jìn)行測量，進(jìn)行如下實(shí)驗(yàn)：(1)在注水前，用游標(biāo)卡尺測玻璃管內(nèi)徑如圖所示，則該玻璃管的內(nèi)徑為________mm。(2)用多用電表歐姆擋的“×1k”倍率，對玻璃管中水的電阻進(jìn)行測量，結(jié)果如圖所示。(3)為了較精確測量水柱的阻值，實(shí)驗(yàn)小組采用圖所示的實(shí)驗(yàn)電路進(jìn)行實(shí)驗(yàn)。①請?jiān)诖痤}紙中根據(jù)該實(shí)物圖完成對應(yīng)的電路圖。②在閉合開關(guān)之前，應(yīng)把滑動變阻器的滑片P置于最________端(填“左”或“右”)。③實(shí)驗(yàn)時電流表采用的量程為200μA，內(nèi)阻約為500Ω的微安表：電壓表選用0～3V檔，內(nèi)阻約為3kΩ，閉合開關(guān)后調(diào)節(jié)滑動變阻器的滑片，發(fā)現(xiàn)電壓表的偏轉(zhuǎn)角度很小，測得的數(shù)據(jù)如下：U/V0.080.200.300.400.500.55I/μA2578117145185195④實(shí)驗(yàn)小組根據(jù)測得數(shù)據(jù)畫出自來水柱的I－U圖像，得到電阻值為2.8kΩ，與多用電表測量值相差極大。試分析出現(xiàn)這種情況的主要原因：______________________________________________________________________。7.(2022·山東濰坊市高三一模)某同學(xué)為測量電阻Rx的阻值，進(jìn)行了如下實(shí)驗(yàn)．(1)用多用電表歐姆擋粗測Rx的阻值．選擇“×10”擋，正確操作后表盤指針指示如圖甲所示，則示數(shù)為________Ω；(2)為精確的測量Rx的阻值，該同學(xué)設(shè)計(jì)了如圖乙所示的電路，現(xiàn)有器材如下：A．兩節(jié)干電池、開關(guān)和若干導(dǎo)線B．電壓表(0～3V，內(nèi)阻約6kΩ)C．電流表(0～50mA，內(nèi)阻約2Ω)D．電流表(0～200mA，內(nèi)阻約0.1Ω)E．滑動變阻器(0～20Ω，額定電流為0.5A)①電流表應(yīng)選________；(填器材對應(yīng)的字母)②請將圖乙中連線補(bǔ)充完整；③將電路正確連接．為保護(hù)電路，閉合開關(guān)前，滑片P應(yīng)調(diào)至最________(選填“左端”或“右端”)；閉合開關(guān)后，調(diào)節(jié)滑片P，電壓表和電流表均有示數(shù)但總是調(diào)不到零，其原因是導(dǎo)線________(選填“a”“b”“c”或“d”)斷路．8.(2022·全國甲卷，22)某同學(xué)要測量微安表內(nèi)阻，可利用的實(shí)驗(yàn)器材有：電源E(電動勢1.5V，內(nèi)阻很小)，電流表(量程10mA，內(nèi)阻約10Ω)，微安表(量程100μA，內(nèi)阻Rg待測，約1kΩ)，滑動變阻器R(最大阻值10Ω)，定值電阻R0(阻值10Ω)，開關(guān)S，導(dǎo)線若干。(1)將圖中所示的器材符號連線，畫出實(shí)驗(yàn)電路原理圖；(2)某次測量中，微安表的示數(shù)為90.0μA，電流表的示數(shù)為9.00mA，由此計(jì)算出微安表內(nèi)阻Rg＝________Ω。9.(2022·全國乙卷，23)一同學(xué)探究阻值約為550Ω的待測電阻Rx在0～5mA范圍內(nèi)的伏安特性。可用器材有：電壓表(量程為3V，內(nèi)阻很大)，電流表(量程為1mA，內(nèi)阻為300Ω)，電源E(電動勢約為4V，內(nèi)阻不計(jì))，滑動變阻器R(最大阻值可選10Ω或1.5kΩ)，定值電阻R0(阻值可選75Ω或150Ω)，開關(guān)S，導(dǎo)線若干。(1)要求通過Rx的電流可在0～5mA范圍內(nèi)連續(xù)可調(diào)，將圖(a)所示的器材符號連線，畫出實(shí)驗(yàn)電路的原理圖；(2)實(shí)驗(yàn)時，圖(a)中的R應(yīng)選最大阻值為__________(填“10Ω”或“1.5kΩ”)的滑動變阻器，R0應(yīng)選阻值為________(填“75Ω”或“150Ω”)的定值電阻；(3)測量多組數(shù)據(jù)可得Rx的伏安特性曲線。若在某次測量中，電壓表、電流表的示數(shù)分別如圖(b)和圖(c)所示，則此時Rx兩端的電壓為__________V，流過Rx的電流為__________mA，此組數(shù)據(jù)得到的Rx的阻值為__________Ω(保留3位有效數(shù)字)。10.(2021·全國甲卷，23)某同學(xué)用圖所示電路探究小燈泡的伏安特性，所用器材有：小燈泡(額定電壓2.5V，額定電流0.3A)、電壓表(量程300mV，內(nèi)阻300Ω)、電流表(量程300mA，內(nèi)阻0.27Ω)、定值電阻R0、滑動變阻器R1(阻值0～20Ω)、電阻箱R2(最大阻值9999.9Ω)、電源E(電動勢6V，內(nèi)阻不計(jì))、開關(guān)S、導(dǎo)線若干。完成下列填空：(1)有3個阻值分別為10Ω、20Ω、30Ω的定值電阻可供選擇，為了描繪小燈泡電流在0～300mA的U－I曲線，R0應(yīng)選取阻值為________Ω的定值電阻。(2)閉合開關(guān)前，滑動變阻器的滑片應(yīng)置于變阻器的________(填“a”或“b”)端。(3)在流過電流表的電流較小時，將電阻箱R2的阻值置零，改變滑動變阻器滑片的位置，讀取電壓表和電流表的示數(shù)U、I，結(jié)果如圖所示，當(dāng)流過電流表的電流為10mA時，小燈泡的電阻為________Ω(保留1位有效數(shù)字)。(4)為使得電壓表滿量程時對應(yīng)于小燈泡兩端的電壓為3V，該同學(xué)經(jīng)計(jì)算知，應(yīng)將R2的阻值調(diào)整為________Ω，然后調(diào)節(jié)滑動變阻器R1，測得數(shù)據(jù)如下表所示：U/mV24.046.076.0110.0128.0152.0184.0216.0250.0I/mA140.0160.0180.0200.0220.0240.0260.0280.0300.0(5)由圖20和上表可知，隨流過小燈泡電流的增加，其燈絲的電阻________(填“增大”“減小”或“不變”)。(6)該同學(xué)觀測到小燈泡剛開始發(fā)光時流過電流表的電流為160mA，可得此時小燈泡的電功率P1＝________W(保留2位有效數(shù)字)；當(dāng)流過電流表的電流為300mA時，小燈泡的電功率為P2，則eq\f(P2,P1)＝________(保留至整數(shù))。11.(2021·全國乙卷，23)一實(shí)驗(yàn)小組利用圖(a)所示的電路測量一電池的電動勢E(約1.5V)和內(nèi)阻r(小于2Ω)。圖中電壓表量程為1V，內(nèi)阻RV＝380.0Ω；定值電阻R0＝20.0Ω；電阻箱R，最大阻值為999.9Ω；S為開關(guān)。按電路圖連接電路。完成下列填空：(1)為保護(hù)電壓表，閉合開關(guān)前，電阻箱接入電路的電阻值可以選________Ω(填“5.0”或“15.0”)；(2)閉合開關(guān)，多次調(diào)節(jié)電阻箱，記錄下阻值R和電壓表的相應(yīng)讀數(shù)U；(3)根據(jù)圖(a)所示電路，用R、R0、RV、E和r表示eq\f(1,U)，得eq\f(1,U)＝________________；(4)利用測量數(shù)據(jù)，作eq\f(1,U)－R圖線，如圖(b)所示；(5)通過圖(b)可得E＝________V(保留2位小數(shù))，r＝________Ω(保留1位小數(shù))；(6)若將圖(a)中的電壓表當(dāng)成理想電表，得到的電源電動勢為E′，由此產(chǎn)生的誤差為eq\b\lc\|\rc\|(\a\vs4\al\co1(\f(E′－E,E)))×100%＝________%。12.(2022·山東德州市一模)指針式多用電表是實(shí)驗(yàn)室中常用的測量儀器.請回答下列問題.(1)使用多用電表粗測電阻時，將選擇開關(guān)撥至歐姆擋“×10”擋，經(jīng)正確操作后，指針指在圖甲中的a位置，為了使多用電表測量的結(jié)果更準(zhǔn)確，該同學(xué)應(yīng)該選擇歐姆擋________擋(選填“×1”或“×100”)；若經(jīng)過正確操作，將兩表筆接待測電阻兩端時，指針指在圖甲中的b位置，則待測電阻約為________Ω.(2)圖乙是該多用電表歐姆擋內(nèi)部電路示意圖，選擇“×1k”擋測量某二極管的阻值，指針指在圖甲中的c位置，則與A表筆相連的是二極管的__________(選填“正極”或“負(fù)極”).(3)該歐姆表的刻度值是按電池電動勢為1.5V，內(nèi)阻為1Ω進(jìn)行標(biāo)度的，若該歐姆表中的表頭G滿偏電流為1mA、內(nèi)阻為10Ω，變阻器R0的阻值范圍為0～3000Ω，由于電池老化，當(dāng)電池電動勢下降到1.4V、內(nèi)阻增大到5Ω時，歐姆表仍可調(diào)零，則調(diào)零后R0接入電路的電阻將變________(選填“大”或“小”)，若用重新調(diào)零后的此歐姆表測得某待測電阻阻值為900Ω，則這個待測電阻的真實(shí)阻值為________Ω.13.多用電表是物理學(xué)中很重要的實(shí)驗(yàn)器材，請根據(jù)所學(xué)的知識回答下列問題.(1)圖甲為多用電表歐姆擋的電路圖，已知電流表的滿偏電流Ig＝200μA，內(nèi)阻不計(jì)，電源的電動勢為E＝1.5V，內(nèi)阻r＝5Ω，則進(jìn)行機(jī)械調(diào)零和歐姆調(diào)零后，滑動變阻器接入電路的阻值為________Ω，若此內(nèi)阻對應(yīng)多用電表歐姆擋的“×1k”倍率，則電流表30μA刻度處對應(yīng)的刻度值為________.(2)某實(shí)驗(yàn)小組的同學(xué)設(shè)計(jì)了如圖乙所示的電路來測量未知電阻Rx的阻值，電路中接有恒定電壓U，實(shí)驗(yàn)時，該小組的同學(xué)將多用電表的旋鈕扳到直流電流擋后，接在了圖乙中的a、b間，則與a點(diǎn)相連接的應(yīng)為圖甲中的________(填“m”或“n”)端；(3)連接好電路后閉合開關(guān)，多次調(diào)節(jié)電阻箱的阻值，同時記錄電阻箱的阻值R和多用電表示數(shù)I，根據(jù)得到的實(shí)驗(yàn)數(shù)據(jù)描繪出了如圖丙所示的圖象，已知多用電表直流電流擋的內(nèi)阻RA＝5Ω，則圖乙中Rx＝__________Ω，U＝________V.14.(2022·天津模擬)某同學(xué)測量一段長度已知的電阻絲的電阻率。實(shí)驗(yàn)操作如下：(1)如圖甲所示的螺旋測微器，在測量電阻絲直徑時，先將電阻絲輕輕地夾在測砧與測微螺桿之間，再旋動____(選填“A”“B”或“C”)，直到聽見“喀喀”的聲音，以保證壓力適當(dāng)，同時防止螺旋測微器的損壞。(2)某同學(xué)采用如圖乙所示電路測量待測電阻絲Rx的阻值。請根據(jù)實(shí)物圖在虛線框中畫出其電路圖。(3)為了測量Rx，第一步利用(2)中圖示的電路，調(diào)節(jié)滑動變阻器測得5組電壓U1和電流I1的值，作出的U1-I1關(guān)系圖像如圖丙所示。第二步，將電壓表改接在a、b兩端，測得5組電壓U2和電流I2的值，數(shù)據(jù)見下表：U2/V0.501.021.542.052.55I2/mA20.040.060.080.0100.0由此，可求得電阻絲的Rx＝________Ω，再根據(jù)電阻定律可得到電阻絲的電阻率。15.(2022·浙江十校聯(lián)盟聯(lián)考)小張同學(xué)想要探究離子濃度對飲用水電導(dǎo)率的影響，其中某組實(shí)驗(yàn)的操作如下：取100mL飲用水加入適量的食鹽，攪拌溶解得到未飽和食鹽溶液，為了方便測量溶液的電阻，取部分溶液裝入絕緣性良好的塑料圓柱形容器內(nèi)，容器兩端用金屬圓片電極密封，如圖甲所示。(1)小張同學(xué)先用多用電表粗測其電阻，將選擇開關(guān)置于歐姆“×100”擋位置，在歐姆調(diào)零后測量其阻值時記錄電表指針偏轉(zhuǎn)如圖乙所示，該電阻的阻值為________Ω。(2)小張同學(xué)想進(jìn)一步精確測量其電阻，實(shí)驗(yàn)室能提供以下器材：A．干電池兩節(jié)(每節(jié)干電池電動勢約為1.5V，內(nèi)阻可忽略)B．電流表A1(量程為0～0.6A，內(nèi)阻約為0.7Ω)C．電流表A2(量程為0～3A，內(nèi)阻約為0.5Ω)D．靈敏電流表G(量程為0～0.5mA，內(nèi)阻等于100Ω)E．電壓表V1(量程為0～3V，內(nèi)阻約為4kΩ)F．電壓表V2(量程為0～15V，內(nèi)阻約為7kΩ)G．滑動變阻器R1(最大阻值為10Ω)H．電阻箱R2(最大阻值為9999.9Ω)I．開關(guān)、導(dǎo)線若干為了完成測量，除干電池、開關(guān)、導(dǎo)線和滑動變阻器R1外，還應(yīng)選擇的恰當(dāng)?shù)钠鞑氖莀_______(填寫器材前面的字母)。小張同學(xué)已經(jīng)完成了部分電路設(shè)計(jì)，如圖丙所示，請完成剩余電路圖，要求電表讀數(shù)均能大于量程的eq\f(1,3)(在圖中標(biāo)上必要的電學(xué)符號，待測電阻用Rx表示)。(3)小張同學(xué)想測量塑料圓柱形容器的內(nèi)徑，他應(yīng)該選擇下列哪種測量儀器________。A.毫米刻度尺B.螺旋測微器C.彈簧秤D.游標(biāo)卡尺16.(2022·青海省模擬)如圖所示為某同學(xué)測量電源的電動勢和內(nèi)阻的電路圖．其中包括電源E，開關(guān)S1和S2，電阻箱R，電流表A，保護(hù)電阻Rx.該同學(xué)進(jìn)行了如下實(shí)驗(yàn)步驟：(1)將電阻箱的阻值調(diào)到合適的數(shù)值，閉合S1、S2，讀出電流表示數(shù)為I，電阻箱讀數(shù)為9.5Ω，斷開S2，調(diào)節(jié)電阻箱的阻值，使電流表示數(shù)仍為I，此時電阻箱讀數(shù)為4.5Ω.則保護(hù)電阻的阻值Rx＝________Ω.(結(jié)果保留兩位有效數(shù)字)(2)S2斷開，S1閉合，調(diào)節(jié)R，得到多組R和I的數(shù)值，并畫出eq\f(1,I)－R圖象，如圖所示，由圖象可得，電源電動勢E＝________V，內(nèi)阻r＝________Ω.(結(jié)果均保留兩位有效數(shù)字)(3)本實(shí)驗(yàn)中，內(nèi)阻的測量值________(填“大于”或“小于”)真實(shí)值，原因是_____________．17.某同學(xué)用如圖甲所示的電路測量某電池組的電動勢E和內(nèi)阻r，R為電阻箱．電池組的工作電流不宜超過0.5A，實(shí)驗(yàn)室提供的器材有：電壓表(量程0～3V，內(nèi)阻約3kΩ)；電阻箱(阻值范圍0～999.9Ω)；開關(guān)、導(dǎo)線若干．(1)請根據(jù)圖甲的電路圖在圖乙中畫出連線，將器材連接成實(shí)驗(yàn)電路．(2)實(shí)驗(yàn)時，改變電阻箱R的值，記錄電壓表的示數(shù)U，得到若干組R、U的數(shù)據(jù)．根據(jù)實(shí)驗(yàn)數(shù)據(jù)繪出如圖丙所示的eq\f(l,U)－eq\f(l,R)圖線，由圖象得出電池組的電動勢E＝________V，內(nèi)阻r＝________Ω.(保留三位有效數(shù)字)(3)關(guān)于這個實(shí)驗(yàn)中存在的誤差以及減小誤差的各種方法，下列說法正確的是________．A．電壓表的分流作用引起的誤差屬于偶然誤差B．該同學(xué)讀電壓表讀數(shù)引起的誤差屬于系統(tǒng)誤差C．本實(shí)驗(yàn)用圖象法處理數(shù)據(jù)可以減小偶然誤差D．如果將電壓表的內(nèi)阻計(jì)算在內(nèi)就可以減小系統(tǒng)誤差18．在“測定電源的電動勢和內(nèi)阻”的實(shí)驗(yàn)中，實(shí)驗(yàn)室提供了下列實(shí)驗(yàn)器材：A．干電池兩節(jié)，每節(jié)電動勢約為1.5V，內(nèi)阻約幾歐姆B．電壓表V1、V2，量程均為0～3V，內(nèi)阻約為3kΩC．電流表，量程為0～0.6A，內(nèi)阻小于1ΩD．定值電阻R0，阻值為5ΩE．滑動變阻器R，最大阻值為20ΩF．開關(guān)和導(dǎo)線若干兩位同學(xué)分別選用了上述部分實(shí)驗(yàn)器材設(shè)計(jì)了甲、乙兩種實(shí)驗(yàn)電路．(1)一同學(xué)利用如圖甲所示的電路圖組裝實(shí)驗(yàn)器材進(jìn)行實(shí)驗(yàn)，讀出多組U1、I數(shù)據(jù)，并畫出U1－I圖象，求出電動勢和內(nèi)阻．這種方案測得的電動勢和內(nèi)阻均偏小，產(chǎn)生該誤差的原因是________，這種誤差屬于________(填“系統(tǒng)誤差”或“偶然誤差”)．(2)另一同學(xué)利用如圖乙所示的電路圖組裝實(shí)驗(yàn)器材進(jìn)行實(shí)驗(yàn)，讀出多組U1和U2的數(shù)據(jù)，描繪出U1－U2圖象如圖丙所示，圖線斜率為k，在縱軸上的截距為a，則電源的電動勢E＝________，內(nèi)阻r＝________.(均用k、a、R0表示)19.(2022·天津市南開區(qū)高三期末)在“練習(xí)使用多用電表”實(shí)驗(yàn)中：(1)某同學(xué)欲測量一節(jié)干電池的電壓，下述操作正確的是________(填字母).A.歐姆調(diào)零，選擇擋位，表筆接觸電池兩極(其中紅表筆接觸正極)，讀數(shù)B.機(jī)械調(diào)零，選擇擋位，表筆接觸電池兩極(其中紅表筆接觸正極)，讀數(shù)C.選擇擋位，機(jī)械調(diào)零，表筆接觸電池兩極(其中黑表筆接觸正極)，讀數(shù)D.選擇擋位，歐姆調(diào)零，表筆接觸電池兩極(其中黑表筆接觸正極)，讀數(shù)(2)如果欲測量如圖甲所示插座的電壓，則應(yīng)把多用電表的選擇開關(guān)打到如圖乙所示的________位置(選填A(yù)、B、C、……Q字母).(3)該同學(xué)用一個滿偏電流為10mA、內(nèi)阻為30Ω的電流表，一只滑動變阻器和一節(jié)電動勢為1.5V的干電池組裝成一個歐姆表，如圖丙所示.其中A表筆應(yīng)為________(選填“紅”或“黑”)表筆；電流表5mA刻度處應(yīng)標(biāo)的電阻刻度為________Ω；經(jīng)調(diào)零后，將A、B兩表筆分別接未知電阻Rx兩端引線，指針指在電流表刻度的4mA處，則電阻Rx＝________Ω.20.(2022·湖北四市期末聯(lián)考)某同學(xué)設(shè)計(jì)了如圖甲所示的實(shí)驗(yàn)電路，測一節(jié)干電池的電動勢E和內(nèi)阻r.(1)連接好實(shí)驗(yàn)電路，開始測量之前，滑動變阻器R的滑片P應(yīng)調(diào)到________(選填“a”或“b”)端.(2)閉合開關(guān)S1，S2接位置1，改變滑片P的位置，記錄多組電壓表、電流表示數(shù).(3)重復(fù)(1)操作，閉合開關(guān)S1，S2接位置2，改變滑片P的位置，記錄多組電壓表、電流表示數(shù).(4)建立U－I坐標(biāo)系，在同一坐標(biāo)系中分別描點(diǎn)作出S2接位置1、2時的圖象如圖乙所示.由于S2接位置1，電壓表有________(選填“分流”或“分壓”)作用，S2接位置2，電流表有______(選填“分流”或“分壓”)作用，從而導(dǎo)致實(shí)驗(yàn)結(jié)果存在系統(tǒng)誤差.若每次測量操作都正確，讀數(shù)都準(zhǔn)確.則由圖乙中的A和B圖線，可得電動勢和內(nèi)阻的真實(shí)值為：E＝______V，r＝________Ω.(結(jié)果均保留3位有效數(shù)字).21.(2022·山東濟(jì)南市一模)程10mA的靈敏電流計(jì)，R0為定值電阻(R0＝100Ω)，R為滑動變阻器(阻值范圍0～10Ω).(1)按照圖甲所示的電路圖，將圖乙中的器材實(shí)物連線補(bǔ)充完整；(2)將滑動變阻器置于適當(dāng)位置后，閉合開關(guān)S1.將單刀雙擲開關(guān)S2接1端，改變滑動變阻器滑片位置，記錄此時電流計(jì)的示數(shù)I1；保持滑動變阻器滑片不動，將S2接2端，記錄此時電流計(jì)的示數(shù)I2.忽略電路中M、N兩點(diǎn)間的電壓變化，則待測電阻Rx的阻值的表達(dá)式為Rx＝________；(用I1、I2、R0、Rx表示)(3)改變滑動變阻器滑片位置，重復(fù)上述步驟，得到下表中4組數(shù)據(jù)：1234I1/mA6.505.504.403.30I2/mA5.284.563.662.74eq\f(I1,I2)1.231.211.201.20利用表中數(shù)據(jù)，可以求得Rx＝________Ω；(保留3位有效數(shù)字)(4)若考慮電阻變化對電路的影響，Rx的測量值______(填“大于”“小于”或“等于”)真實(shí)值.22.(2022·山東泰安市一模)現(xiàn)有一小量程電流表G(表頭)，滿偏電流為30μA，內(nèi)阻約為1000Ω，把它改裝成1mA、10mA的兩量程電流表.(1)采用如圖甲所示電路測量表頭的內(nèi)阻，為提高測量精確度，選用的滑動變阻器為________，電源________(填選項(xiàng)字母代號).A.滑動變阻器，最大阻值50kΩB.滑動變阻器，最大阻值150kΩC.電源1.5VD.電源3V(2)測量電流表表頭的內(nèi)阻時，閉合S1，斷開S2，調(diào)節(jié)滑動變阻器使電流表指針指在30μA處；閉合S2，調(diào)節(jié)電阻箱使電流表指針指在10μA處，此時電阻箱讀數(shù)為502Ω，則電流表表頭的內(nèi)阻為________Ω，測量值比實(shí)際值________(填“偏大”或“偏小”).(3)如圖乙所示，若將電流表G改裝成1mA、10mA的兩量程電流表，則Ra∶Rb＝________.第六部分實(shí)驗(yàn)優(yōu)化指導(dǎo)專題6.2電學(xué)實(shí)驗(yàn)通性通法講解目錄TOC\o"1-3"\h\u一．電學(xué)實(shí)驗(yàn)通性通法 11．實(shí)驗(yàn)器材的選擇 12.電流表的內(nèi)接法和外接法 23．實(shí)物圖連線的注意事項(xiàng) 24．保護(hù)電阻的處理 25．電表的“三用” 2二．以“本”為本eq\a\vs4\al(/)教材基礎(chǔ)實(shí)驗(yàn)再回首 2實(shí)驗(yàn)一儀器、儀表的讀數(shù) 2實(shí)驗(yàn)二以多用電表的原理及使用為核心的實(shí)驗(yàn) 4實(shí)驗(yàn)三以測電阻為核心的實(shí)驗(yàn) 9實(shí)驗(yàn)四描繪小燈泡的伏安特性曲線為核心的實(shí)驗(yàn) 12實(shí)驗(yàn)五以測電動勢和內(nèi)阻為核心的實(shí)驗(yàn) 14三．專題強(qiáng)化訓(xùn)練 17一．電學(xué)實(shí)驗(yàn)通性通法1．實(shí)驗(yàn)器材的選擇實(shí)驗(yàn)器材的選擇原則安全、精確、方便，在保證不超過電壓表和電流表量程的條件下盡量使指針偏角大些，精確度更高些實(shí)驗(yàn)器材的選擇思路先估算回路中電流和電壓的最大值，結(jié)合已知器材的規(guī)格，確定實(shí)驗(yàn)電路和實(shí)驗(yàn)器材電流表和電壓表的選擇①根據(jù)電源的參數(shù)來選擇②根據(jù)電路中的最大電流(或者最大電壓)來選擇③根據(jù)用電器的額定電流(或者額定電壓)來選擇滑動變阻器的選擇①用分壓式接法時，應(yīng)該選用最大阻值較小、額定電流較大的滑動變阻器②用限流式接法時，應(yīng)該選用阻值和被測電阻接近的滑動變阻器2.電流表的內(nèi)接法和外接法(1)若Rx＞eq\r(RARV)，則采用電流表內(nèi)接法，此時R測＝eq\f(U測,I測)＝Rx＋RA＞Rx。(2)若Rx＜eq\r(RARV)，則采用電流表外接法，此時R測＝eq\f(U測,I測)＝eq\f(RxRV,Rx＋RV)＜Rx。3．實(shí)物圖連線的注意事項(xiàng)(1)按從電源“＋”極到“－”極的順序連接電路，對有多條回路的電路，可逐條連接。(2)電流表與被測電路串聯(lián)，電流表不能直接接到電源兩端；電壓表與被測電路并聯(lián)，電壓表可以直接接到電源兩端。兩表“＋”接線柱均靠近電源“＋”極，“－”接線柱靠近電源“－”極。(3)滑動變阻器的限流式接法應(yīng)“一上一下”；分壓式接法應(yīng)先將全部電阻絲接入電路，再將被測電路與滑動變阻器的上接線柱按電路圖連接。(4)連接完成后檢查是否與電路圖一致，有無元件連接錯誤等。4．保護(hù)電阻的處理為了保護(hù)電路，一般會在電路中加入一個保護(hù)電阻，例如在測電源電動勢和內(nèi)阻實(shí)驗(yàn)方案一中可將保護(hù)電阻看成滑動變阻器的一部分；方案二中可將保護(hù)電阻看成電源內(nèi)阻的一部分，求解電源內(nèi)阻時一定要注意減去保護(hù)電阻的阻值。 5．電表的“三用”如果知道電表的內(nèi)阻，則電流表、電壓表既可以測電流，又可以測電壓，還可以作為定值電阻來使用，即“一表三用”。二．以“本”為本eq\a\vs4\al(/)教材基礎(chǔ)實(shí)驗(yàn)再回首實(shí)驗(yàn)一儀器、儀表的讀數(shù)【謹(jǐn)記要點(diǎn)】1．游標(biāo)卡尺和螺旋測微器的讀數(shù)(1)游標(biāo)卡尺的讀數(shù)游標(biāo)尺精確度/mm測量結(jié)果(游標(biāo)尺上第n條刻度線與主尺上的某刻度線對齊時)/mm刻度格數(shù)刻度總長度/mm每小格與1毫米差/mm1090.10.1主尺上讀的毫米數(shù)＋0.1n20190.050.05主尺上讀的毫米數(shù)＋0.05n50490.020.02主尺上讀的毫米數(shù)＋0.02n(2)螺旋測微器的讀數(shù)測量值＝固定刻度讀數(shù)＋可動刻度讀數(shù)(含估讀)×0.01，單位為mm。(3)讀數(shù)的三點(diǎn)注意①螺旋測微器讀數(shù)時要估讀，以毫米為單位，小數(shù)點(diǎn)后必須為3位，同時注意固定刻度上的半刻度線是否露出。②游標(biāo)卡尺不估讀，以毫米為單位，10分度卡尺讀數(shù)結(jié)果小數(shù)點(diǎn)后只有1位；20分度和50分度卡尺讀數(shù)結(jié)果小數(shù)點(diǎn)后有2位。③注意題目要求的單位是否為mm，若不是則要先以mm為單位讀數(shù)，然后再換算為題目要求的單位。2．電流表和電壓表的讀數(shù)規(guī)則量程精確度讀數(shù)規(guī)則電流表0～3A0.1A與刻度尺一樣，采用eq\f(1,10)估讀，讀數(shù)規(guī)則較簡單，只需要精確值后加一估讀數(shù)即可電壓表0～3V0.1V電流表0～0.6A0.02A估讀位與最小刻度在同一位，采用eq\f(1,2)估讀電壓表0～15V0.5V估讀位與最小刻度在同一位，采用eq\f(1,5)估讀【例1】一同學(xué)用游標(biāo)卡尺測一根金屬管的深度時，游標(biāo)卡尺上的游標(biāo)尺和主尺的相對位置如圖1甲所示，則這根金屬管的深度是________cm；該同學(xué)又利用螺旋測微器測量一金屬板的厚度為5.702mm，則圖乙中可動刻度a、b處的數(shù)字分別是________、________.【答案】1.0552025【解析】題圖甲中游標(biāo)卡尺主尺讀數(shù)為10mm,20分度游標(biāo)尺精確度為0.05mm，故游標(biāo)尺讀數(shù)為11×0.05mm＝0.55mm，所以金屬管深度為10.55mm＝1.055cm.螺旋測微器固定刻度部分讀數(shù)為5.5mm，可動刻度最小分度值為0.01mm，可動刻度部分讀數(shù)應(yīng)為20.2×0.01mm，因此a處數(shù)字應(yīng)為20，b處數(shù)字為25.【例2】如圖所示為電壓表和電流表的刻度盤示意圖，指針位置分別如圖甲、乙所示．(1)若使用的是0～3V量程的電壓表，讀數(shù)為________V．若使用的是0～15V量程的電壓表，讀數(shù)為________V.(2)若使用的是0～0.6A量程的電流表，讀數(shù)為________A．若使用的是0～3A量程的電流表，讀數(shù)為________A.(3)如圖丙所示，電阻箱的讀數(shù)為________．如圖丁所示，多用電表旋在×10擋，讀數(shù)為________．【答案】(1)1.68(1.67～1.69均正確)8.4(8.3亦可)(2)0.462.30(2.29～2.31均正確)(3)530.0Ω50Ω【解析】(1)對于電壓表，當(dāng)選取0～3V量程時，每小格為0.1V，讀數(shù)為1.68V，當(dāng)選取0～15V量程時，每小格為0.5V，讀數(shù)為8.4V.(2)對于電流表，當(dāng)選取0～0.6A量程時，每小格為0.02A，讀數(shù)為0.46A，當(dāng)選取0～3A量程時，每小格為0.1A，讀數(shù)為2.30A.(3)電阻箱讀數(shù)為：(100×5＋10×3)Ω＝530.0Ω.歐姆表讀數(shù)為：5×10Ω＝50Ω.實(shí)驗(yàn)二以多用電表的原理及使用為核心的實(shí)驗(yàn)1．歐姆表內(nèi)部構(gòu)造和原理(1)歐姆表內(nèi)部電路簡化如圖(2)多用電表測電阻阻值的原理：閉合電路歐姆定律．①紅、黑表筆短接，進(jìn)行歐姆調(diào)零時，指針滿偏，有Ig＝eq\f(E,Rg＋R＋r)；②當(dāng)紅、黑表筆之間接有未知電阻Rx時，有I＝eq\f(E,Rg＋R＋r＋Rx)，故每一個未知電阻都對應(yīng)一個電流值I.我們在刻度盤上直接標(biāo)出與I對應(yīng)的Rx的值，所測電阻Rx即可從表盤上直接讀出．③由于I與R是非線性關(guān)系，表盤上電流刻度是均勻的，其對應(yīng)的電阻刻度卻是不均勻的，電阻的零刻度在電流滿偏處．當(dāng)Rx＝Rg＋R＋r時，I＝eq\f(Ig,2)，指針半偏，所以歐姆表的內(nèi)阻等于中值電阻．2．多用電表的讀數(shù)及使用(1)電流的流向電流從多用電表的“＋”插孔(紅表筆)流入，從“－”插孔(黑表筆)流出，即“紅進(jìn)黑出”．(2)“機(jī)械零點(diǎn)”與“歐姆零點(diǎn)”“機(jī)械零點(diǎn)”在表盤刻度左側(cè)“0”位置，調(diào)整的是表盤下邊中間的定位螺絲；“歐姆零點(diǎn)”在表盤刻度的右側(cè)電阻刻度“0”位置，調(diào)整的是歐姆調(diào)零旋鈕．(3)倍率選擇：使用歐姆擋測電阻時，應(yīng)使指針位于表盤中間附近，若指針偏角過大，則說明所測電阻偏小，應(yīng)換用小倍率．(4)使用歐姆表測電阻時，換擋后需重新進(jìn)行歐姆調(diào)零，讀數(shù)之后要乘以倍率．【例1】(2022·遼寧卷，11)某同學(xué)要將一小量程電流表(滿偏電流為250μA，內(nèi)阻為1.2kΩ)改裝成有兩個量程的電流表，設(shè)計(jì)電路如圖所示，其中定值電阻R1＝40Ω，R2＝360Ω。(1)當(dāng)開關(guān)S接A端時，該電流表的量程為0～________mA；(2)當(dāng)開關(guān)S接B端時，該電流表的量程比接在A端時________(填“大”或“小”)；(3)該同學(xué)選用量程合適的電壓表(內(nèi)阻未知)和此改裝電流表測量未知電阻Rx的阻值，設(shè)計(jì)了圖中兩個電路。不考慮實(shí)驗(yàn)操作中的偶然誤差，則使用________(填“甲”或“乙”)電路可修正由電表內(nèi)阻引起的實(shí)驗(yàn)誤差?！敬鸢浮?1)1(2)大(3)乙【解析】(1)由圖可知當(dāng)S接A時，R1和R2串聯(lián)接入電路，和電流表并聯(lián)，滿偏時電流表兩端的電壓為Um＝Imr＝250×10－6×1.2×103V＝0.3V，此時R1和R2的電流為I＝eq\f(Um,R1＋R2)＝eq\f(0.3,40＋360)A＝0.75×10－3A＝0.75mA，所以總電流為I總＝Im＋I(xiàn)＝1mA，即量程為0～1mA。(2)當(dāng)開關(guān)S接B端時，由圖可知R1和電流表串聯(lián)再和R2并聯(lián)，由于和電流表并聯(lián)的電阻變小，當(dāng)電流表滿偏時，流過R2的電流變大，干路電流變大，即量程變大，所以接在B端時比接在A端時量程大。(3)圖甲是電流表的外接法，誤差是由于電壓表的分流引起的；圖乙是電流表的內(nèi)接法，誤差是由于電流表的分壓引起的，因?yàn)轭}目中電壓表電阻未知，故采用乙電路可以修正由電表內(nèi)阻引起的實(shí)驗(yàn)誤差。【以題說法】歐姆表的改裝原理及使用方法：1.電路圖2.原理I＝eq\f(E,（Rg＋R＋r）＋Rx)，電流I與Rx不成正比，所以刻度不均勻。3.刻度的標(biāo)定：紅、黑表筆短接(Rx＝0)時，調(diào)節(jié)歐姆調(diào)零旋鈕，使I＝Ig(即歐姆調(diào)零過程)。(1)當(dāng)I＝Ig時，Rx＝0，在滿偏電流Ig處標(biāo)為“0”。(圖甲)(2)當(dāng)I＝0時，Rx→∞，在I＝0處標(biāo)為“∞”。(圖乙)(3)當(dāng)I＝eq\f(Ig,2)時，Rx＝R內(nèi)，中央刻度的電阻值等于歐姆表的內(nèi)阻值?！咀兪接?xùn)練】(2022·南昌模擬)如圖甲是某實(shí)驗(yàn)小組在“練習(xí)使用多用電表”實(shí)驗(yàn)中的電路圖。使用的器材有：A．多用電表；B．電壓表：量程5V，內(nèi)阻十幾千歐；C．滑動變阻器：最大阻值5kΩ；D．導(dǎo)線若干。實(shí)驗(yàn)進(jìn)行了如下操作：(1)將多用電表擋位調(diào)到電阻“×1k”擋，再將紅表筆和黑表筆________，調(diào)節(jié)“歐姆調(diào)零旋鈕”使指針指到“0Ω”。(2)將圖甲中多用電表的紅表筆和________(選填“1”或“2”)端相連，黑表筆連接另一端。(3)多用電表的示數(shù)如圖乙所示，讀數(shù)為________Ω。(4)多用電表電阻擋內(nèi)部電路可等效為由一個電池，一個滿偏電流Ig＝0.6mA的電流表和一個滑動變阻器串聯(lián)而成的電路，如圖丙所示。實(shí)驗(yàn)中一同學(xué)先調(diào)節(jié)甲圖中滑動變阻器的滑片，使其接入電路的阻值為零，用歐姆擋正確測量時，多用電表和電壓表的讀數(shù)分別為12.0kΩ和4.00V。根據(jù)前面的實(shí)驗(yàn)數(shù)據(jù)計(jì)算可得，此多用電表內(nèi)電池的電動勢為________V。(5)該歐姆表用久后，電池因老化造成其電動勢減小、內(nèi)阻增大但該歐姆表仍能進(jìn)行歐姆調(diào)零，則用其測得的電阻值________真實(shí)值(填“大于”“等于”或“小于”)?！敬鸢浮浚?1)直接接觸(或短接)(2)1(3)1.5×104(4)9(5)大于【解析】：(1)歐姆表使用前一定要進(jìn)行歐姆調(diào)零，即紅黑表筆直接接觸或短接后，調(diào)節(jié)歐姆調(diào)零旋鈕，使指針指到“0Ω”；(2)電流從紅表筆流入多用電表，從黑表筆流出多用電表；電流從電壓表正接線柱流入，故紅表筆接觸1；(3)歐姆表讀數(shù)＝倍率×表盤讀數(shù)＝1k×15.0Ω＝1.5×104Ω；(4)調(diào)節(jié)滑動變阻器的滑片，使其接入電路的阻值為零，此時多用電表和電壓表的讀數(shù)分別為12.0kΩ和4.00V；多用電表的中值電阻等于內(nèi)電阻，故歐姆表“×1k”擋位的內(nèi)電阻R＝15.0kΩ；由閉合電路歐姆定律I＝eq\f(E,R＋r)和歐姆定律U＝IRV，可得：E＝eq\f(U,RV)(R＋RV)，代入數(shù)據(jù)有：E＝eq\f(4.0V,12kΩ)×(12kΩ＋15kΩ)＝9V；(5)當(dāng)歐姆表中的電池電動勢變小，內(nèi)阻變大時，根據(jù)閉合電路歐姆定律知，相同的待測電阻通過多用電表的電流減小，指針偏轉(zhuǎn)角度減小，指針指示的讀數(shù)變大，則測量值將變大?！纠?】(2022·福建泉州三檢)某同學(xué)用多用電表做了以下兩個實(shí)驗(yàn)：(1)用歐姆擋測量一電阻的阻值(約580Ω～610Ω)，進(jìn)行了如圖甲所示的a、b、c、d四個操作，正確的順序是__________；其中步驟b的指針指在圖乙所示的刻度處，該同學(xué)選擇的倍率為________(選填“×1”“×10”或“×100”)。甲乙(2)歐姆擋進(jìn)行電阻調(diào)零后，為了測量紅、黑表筆短接時流出多用電表的電流Im，該同學(xué)設(shè)計(jì)了如圖丙所示的電路，但電路中有一處接線錯誤，請指出：________________________________；正確連接線路后，閉合開關(guān)，改變電阻箱的阻值，可得到多組電流表示數(shù)I和電阻箱阻值R，作出eq\f(1,I)－R圖線如圖丁，該圖線縱軸截距為b，若忽略毫安表內(nèi)阻，可得出Im＝________；若考慮到毫安表內(nèi)阻的影響，這個測量值________真實(shí)值(選填“大于”“等于”或“小于”)。【答案】(1)adcb×10(2)電流表的正負(fù)接線柱接反eq\f(1,b)小于【解析】(1)機(jī)械調(diào)零，用刻度盤下的調(diào)零旋鈕手動把指針撥到零刻度線處；指針調(diào)零，兩個表筆短接，調(diào)整歐姆調(diào)零旋鈕，讓指針指在零的位置；連接待測電阻測量，表盤電阻的讀數(shù)，乘以擋位開關(guān)倍數(shù)，乘積為電阻值；測完后萬用表擋位調(diào)到交流電壓的最高擋，或OFF擋，故正確的順序是adcb；由于電阻的阻值(約580Ω～610Ω)，根據(jù)在圖乙所示的刻度，可知選擇的倍率為×10。(2)萬用表歐姆擋表內(nèi)自帶電源，電流紅進(jìn)黑出，而對于毫安表，電流應(yīng)從正極進(jìn)負(fù)極出，因此電流表的正負(fù)接線柱接反；歐姆表測量原理為I＝eq\f(E,Rg＋r＋R)(設(shè)毫安表無電阻)，可將其轉(zhuǎn)化為eq\f(1,I)＝eq\f(R,E)＋eq\f(Rg＋r,E)當(dāng)R為零時，此時eq\f(1,Im)＝eq\f(1,b)即Im＝eq\f(1,b)由于Im＝eq\f(E,R總)考慮到毫安表內(nèi)阻的影響，R總增大，這個測量值小于真實(shí)值?！疽灶}說法】歐姆表使用注意事項(xiàng)(1)機(jī)械調(diào)零與歐姆調(diào)零。(2)將紅、黑表筆分別插入“＋”、“－”插孔。(3)換擋必須重新歐姆調(diào)零。(4)選擇合適擋位使得表盤讀數(shù)在中值電阻附近，測量值＝表盤讀數(shù)×擋位倍率，指針偏角過大→調(diào)小倍率；指針偏角過小→調(diào)大倍率。(5)無論作什么表使用，多用電表的電流方向必定是紅(＋)進(jìn)黑(－)出(“＋進(jìn)－出”是本質(zhì)，紅進(jìn)黑出是形式)?！咀兪接?xùn)練】(2022·衡水中學(xué)檢測)若多用電表的電阻擋有三個倍率，分別是×1、×10、×100。用×10擋測量某電阻Rx時，操作步驟正確，發(fā)現(xiàn)電表指針偏轉(zhuǎn)角度過小，為了較準(zhǔn)確地進(jìn)行測量，則應(yīng)：①將選擇開關(guān)置于________；②將紅、黑表筆短接進(jìn)行____________；③將待測電阻Rx接在______________進(jìn)行測量。若按照以上①②③步驟正確操作后，表盤的示數(shù)如圖所示，則該電阻的阻值是________Ω。【答案】：①×100②歐姆調(diào)零③紅、黑表筆之間2200【解析】：①選用×10擋測量時若偏角過小，說明測量電阻比較大，所以應(yīng)該換大擋，即×100擋。②換擋必調(diào)零，所以要把紅黑表筆短接然后進(jìn)行歐姆調(diào)零。③歐姆調(diào)零過后，將待測電阻接在紅、黑表筆之間進(jìn)行測量，從題圖中讀出電阻的測量值R＝22×100Ω＝2200Ω。實(shí)驗(yàn)三以測電阻為核心的實(shí)驗(yàn)1．實(shí)驗(yàn)器材的選擇(1)電源的選擇：一般根據(jù)待測電阻的額定電流或額定電壓選擇符合需要的直流電源。(2)電表的選擇：一般根據(jù)電源的電動勢或待測用電器的額定電壓選擇電壓表；根據(jù)待測電流的最大電流值選擇電流表；電表的指針擺動的幅度較大，一般應(yīng)使指針能達(dá)到半偏左右。2．電流表內(nèi)接法與外接法的選擇比較項(xiàng)目電流表內(nèi)接法電流表外接法電路誤差原因由于電流表內(nèi)阻的分壓作用，電壓表測量值偏大由于電壓表內(nèi)阻的分流作用，電流表測量值偏大測量結(jié)果R測＝eq\f(U,I)＝RA＋Rx＞Rx電阻的測量值大于真實(shí)值R測＝eq\f(U,I)＝eq\f(RV,RV＋Rx)·Rx＜Rx電阻的測量值小于真實(shí)值適用條件Rx?RA，大電阻Rx?RV，小電阻3.分壓電路與限流電路的選擇以小控大用分壓，相差無幾用限流，即當(dāng)滑動變阻器的阻值較小時，常采用分壓電路；當(dāng)滑動變阻器的阻值與負(fù)載相差不大時，常采用限流電路。另外，必須采用分壓電路的情況有三種：①要求電壓從零開始變化；②滑動變阻器太小，不能起到限流的作用；③要求獲取有區(qū)分度的多組數(shù)據(jù)。若兩種電路均可，則采用限流式，因?yàn)橄蘖魇綋p耗功率小?！纠?】(2022·珠海摸底考試)為了測量某待測電阻Rx的阻值(約為30Ω)，有以下一些器材可供選擇。電流表A1(量程0～50mA，內(nèi)阻約10Ω)；電流表A2(量程0～3A，內(nèi)阻約0.12Ω)；電壓表V(量程0～3V，內(nèi)阻很大)；電源E(電動勢約為3V，內(nèi)阻約為0.2Ω)；滑動變阻器R1(0～10Ω)；滑動變阻器R2(0～1kΩ)；定值電阻R3＝30Ω；定值電阻R4＝300Ω；單刀單擲開關(guān)S一個，導(dǎo)線若干。(1)電流表應(yīng)選____，滑動變阻器應(yīng)選____，定值電阻應(yīng)選____。(填器材的元件符號)(2)某次測量中，電壓表示數(shù)如圖所示，則此電壓值為________V。(3)請?jiān)谙旅娴奶摼€框內(nèi)畫出測量電阻Rx的實(shí)驗(yàn)電路圖，并標(biāo)出電路元件的字母符號。(要求所測量范圍盡可能大)(4)某次測量中，電壓表示數(shù)為U時，電流表示數(shù)為I，則計(jì)算待測電阻阻值的表達(dá)式為Rx＝________(用題目中所給字母符號表示)?！敬鸢浮浚?1)A1R1R3(2)1.70(3)見解析(4)eq\f(U,I)－R3【解析】：(1)測量電阻時電流較小，可能達(dá)到的最大電流為I＝eq\f(E,Rx)＝100mA，則電流表應(yīng)選A1；為使測量范圍盡可能大，滑動變阻器應(yīng)采用分壓式接法，故應(yīng)選最大阻值小的滑動變阻器R1；因?yàn)殡妷罕淼牧砍淌?V，電流表的量程是50mA，最小電阻R＝eq\f(U,I)＝60Ω，待測電阻約為30Ω，若把定值電阻R與被測電阻串聯(lián)后作為被測電阻，這樣測量更準(zhǔn)確，定值電阻應(yīng)選R3＝30Ω，這樣電表的讀數(shù)滿足對電表讀數(shù)不小于滿偏一半，測量較準(zhǔn)確。(2)電壓表的量程是3V，所以電壓表的讀數(shù)是1.70V。(3)由于電壓表的內(nèi)阻很大，故應(yīng)采用電流表外接法，故電路如圖所示。(4)某次測量中，電壓表示數(shù)為U時，電流表示數(shù)為I，則待測電阻阻值的表達(dá)式為Rx＝eq\f(U,I)－R3?！疽灶}說法】電學(xué)儀器和電路的選擇原則——安全、準(zhǔn)確、方便1.安全：實(shí)際操作時電表不超過量程。2.精確：電表的讀數(shù)不能太小，要超過量程三分之一為宜?；瑒幼冏杵鲀煞N接法的選擇“以小控大用分壓，相差無幾用限流”(1)當(dāng)采用分壓式接法時，一般應(yīng)選用最大阻值較小、而額定電流較大的滑動變阻器。(2)當(dāng)采用限流式接法時，一般應(yīng)選用最大阻值比待測電阻稍大或差不多的滑動變阻器。【變式訓(xùn)練】.(2022·北京西城區(qū)高三一模)某同學(xué)通過實(shí)驗(yàn)測量一個電阻的阻值.(1)他先用多用電表對該電阻進(jìn)行了初步測量.他用電阻×1擋進(jìn)行測量，指針位置如圖所示，則該電阻的阻值約為________Ω.(2)在(1)基礎(chǔ)上，他想用電壓表和電流表更精確地測量這個電阻的阻值.他找來如下器材：電流表：量程0～0.6A，內(nèi)阻約0.1Ω；電壓表：量程0～3V，內(nèi)阻約3kΩ；滑動變阻器：最大阻值15Ω，額定電流1.0A；電源：電動勢3V，內(nèi)阻約0.5Ω；開關(guān)一個，導(dǎo)線若干.①為了減小實(shí)驗(yàn)誤差，電流表和電壓表的連接方法應(yīng)該選用圖中的_____(選填“甲”或“乙”)，采用這種方式測量的結(jié)果與真實(shí)值相比偏________(選填“大”或“小”).②他在相關(guān)實(shí)驗(yàn)手冊中，看到圖所示的兩種滑動變阻器的連接方式，他選擇了其中一種，經(jīng)過實(shí)驗(yàn)他得到下表中的數(shù)據(jù).電壓U/V0.100.400.601.001.201.501.702.00電流I/A0.020.080.120.190.250.310.340.40由數(shù)據(jù)可知，他選擇的滑動變阻器的連接方式是________(選填“丙”或“丁”).你的判斷依據(jù)是：________.【答案】(1)5(2)①甲小②丁表中U的最小值是0.10V，比較小，丁圖是分壓電路，電壓可以從0開始變化【解析】(1)選用電阻×1擋進(jìn)行測量，根據(jù)指針位置知該電阻的阻值約為5Ω.(2)①待測電阻為小電阻，而電壓表的內(nèi)阻約3kΩ，遠(yuǎn)大于待測電阻，故選用題圖甲電流表外接法相對誤差較??；采用電流表外接法，由于電壓表的分流作用，使得電流表的測量值大于真實(shí)值，因此根據(jù)R＝eq\f(U,I)可得測量的結(jié)果與真實(shí)值相比偏小.②由數(shù)據(jù)可知，他選擇的滑動變阻器的連接方式是丁圖分壓接法.依據(jù)如下：丁圖是分壓電路，采用分壓電路Rx的電壓可以從0開始變化.表中的數(shù)據(jù)U的最小值是0.10V，比較小，所以一定是采用了丁圖.實(shí)驗(yàn)四描繪小燈泡的伏安特性曲線為核心的實(shí)驗(yàn)高考對于電學(xué)元件特性曲線的考查并不局限于小燈泡，有時也會考查電源的伏安特性曲線，兩者也經(jīng)常結(jié)合起來考查小燈泡或電源實(shí)際功率的求解。對于描繪小燈泡的伏安特性曲線實(shí)驗(yàn)，其實(shí)驗(yàn)原理和設(shè)計(jì)思路為：1．實(shí)驗(yàn)原理在純電阻電路中，電阻兩端的電壓與通過